Question

某同学设计的“电磁弹射”装置如图所示，足够长的光滑金属导轨（电阻不计）水平固定放置，间距为l，磁感应强度大小为B的磁场垂直于轨道平面向下。在导轨左端跨接电容为C的电容器，另一质量为m、电阻为R的导体棒垂直于导轨摆放。先断开电键S，对电容器充电，使其带电量为Q，再闭合电键S，关于该装置及导体棒的运动情况下列说法正确的是

A．要使导体棒向右运动，电容器的b极板应带正电

B．导体棒运动的最大速度为

C．导体棒运动过程中，流过导体棒横截面的电量为Q

D．导体棒运动过程中感应电动势的最大值为

Answer

B

【解析】

试题分析：导体棒向右运动，安培力向右，由左手定则可知电流方向向下，则a带正电，故A错误．当导体棒两端的电压与电容两端的电压相等时，导体棒做匀速运动，此时有，根据动量定理得：，其中：q′=Q-q，联立三式解得：，故B正确．导体棒运动过程中，极板电荷不会全部放完，故流过导体棒横截面的电量小于Q，故C错误．导体棒运动的最大速度为，故导体棒运动过程中感应电动势的最大值为：，故D错误．故选B．

考点：左手定则及右手定则；动量定理；法拉第电磁感应定律

【名师点睛】该题是电磁综合题，关键是判定最大速度，要明确物理过程，知道当感应电动势等于电容器两端的电压时，此时导体棒的速度达到稳定状态，结合动量定理可解结果。